Python pour les SHS

Des fonctions aux bibliothèques

Émilien Schultz - Léo Mignot

Où en sommes-nous ?

Mais pas de panique : il n’est pas nécessaire de tout savoir pour programmer.

Petit récapitulatif des notions

  • Principal objectif : lire un script
  • Les étapes d’exécution / les blocs
  • La création de variables/objets
  • Les entrées sorties

Il existe beaucoup de cheatsheet avec les notions qui vous permettent d’avoir une idée de l’étendue du langage (jetez un coup d’oeil).

À avoir en tête : des objets partout

Étape suivante

Montée en abstraction

  • Les fonctions
  • Les modules
  • Les bibliothèques

Et tout réunir dans des scripts avec vos données

Comment réduire son code ?

  • Des stratégies pour avoir du code plus compact
    • Exemple de la compréhension de liste
    • Éviter la redondance
  • Le décomposer en blocs faciles à lire
  • Créer des fonctions
  • Créer un module à part
  • Créer une bibliothèque …

Les fonctions

Une fonction est une séquence de code (une série d’opérations) entre des entrées et des sorties auquel on donne un nom.

  • On déclare une fonction
    • Ses arguments d’entrée
    • Sa sortie qu’elle renvoie
    • Son nom
  • On l’exécute ensuite

Fonctions de base de Python

  • print
  • input
  • type
  • len
  • range
  • max
  • sorted
  • list
  • …

Possibilité de définir ses propres fonctions

Opérateurs def et return

def nom_de_la_fonction(entrée1, entrée2, ...):
    """
    DOCSTRING
    """
    opération 1
    opération 2
    return sortie

Une fois définie, il est possible d’utiliser cette fonction

nom_de_la_fonction(val1, val2)

Une fonction est aussi un objet …

Application : mettre en fonction le script de la séance 2

  • Entrée : un texte et le seuil de lettre
  • Ecrire une docstring
  • Renvoyer à la sortie le dictionnaire d’informations

Au-delà du langage

Langage, module et bibliothèques

Bibliothèque standard

Module de la librairie standard

  • os
  • math
  • time
  • …

Importation directe

import math

Exemples

Obtenir le temps actuel

import time
time.time()
1747926361.3234591

Calculer une racine carrée

import math
math.sqrt(100)
10.0

Prendre toutes les paires d’un ensemble

import itertools
ensemble = "abcd"
for i in itertools.combinations(ensemble, 2):
    print(i)
('a', 'b')
('a', 'c')
('a', 'd')
('b', 'c')
('b', 'd')
('c', 'd')

Au-delà, codes Python non-standards

Un vaste ensemble de contenus

Du module à la bibliothèque

  • Module : un fichier .py qui contient le code
  • Package : une collection de modules dans un dossier
  • Bibliothèque : un ensemble interdépendant de code

Pour complexifier, ces éléments peuvent se retrouver à plusieurs endroits …

  • Dépôt officiel
  • Page github
  • …

Intermède

Créons notre module Python avec la fonction créée au début de la séance

  • Mettre la déclaration de la fonction dans un fichier .py
  • L’importer pour l’utiliser

Cela permet de rendre notre code plus modulaire.

Bibliothèques publiées

Un dépôt centralisé et un outil pip pour installer facilement

Commentaires

  • tous les codes ne sont pas publiés
  • pip installe les dépendances déclarées
  • la publication d’une bibliothèque nécessite de recourir à des outils
    • poetry, flit, etc.

La situation

  • De nombreux codes
  • Une partie publiée mais sans vérification
    • Anciens
    • Buggés

Se repérer dans cette jungle …

SciPy : quelques bibliothèques intégrées

Chaque bibliotèque a son histoire…

Numpy : l’infrastructure numérique

Matplotlib : l’infrastructure graphique

SciPy : boîte à outils du computationnel scientifique

Pandas : statistiques dans les tableaux

Seaborn : visualisations scientifiques avancées

Scikit-learn : tout le machine learning

SpaCy : NLP facile

Streamlit : Construire des applications

Transformers

NB : Generative AI exists because of the transformer (explication par le Financial Times)

Et bien d’autres :

  • BeautifulSoup pour traiter des données html
  • Dask pour le calcul Big Data
  • Plotly pour des figures interactives
  • Networkx pour l’analyse de réseau
  • …

Démarche quand on a une question

  • Identifier la bibliothèque pertinente - attention, les choses peuvent changer
  • Lire la documentation / installer
  • Tester sur un petit exemple
  • Intégrer les fonctions dont on a besoin
  • Éventuellement : développer de la virtuosité

En synthèse

  1. Développer des compétences sur des bibliothèques stables
  2. … son sens de l’orientation dans l’open source
  3. … regarder régulièrement ce qui se fait.

Et surtout : lire la documentation et les exemples !

En pratique

On veut récupérer la page web de l’université pour savoir si on parle de science ouverte.

Comment faire ?

Etape 0 : traduire l’opération

Programmer c’est décomposer en étapes

  • une page web s’obtient par une requête URL
  • veut donc :
    • avoir une url
    • faire la requête
    • récupérer le contenu
    • regarder si notre contenu est dedans

Solution 1 : le module standard

Module urllib.request, avec sa documentation

from urllib.request import urlopen
url = "https://www.cuso.ch/"
with urlopen(url) as response:
    body = response.read()

Rien besoin d’installer, mais pas une interface très facile à prendre en main.

Solution 2 : une bibliothèque

Importance de la documentation

  • Important de lire les documentations
  • Important d’écrire de la documentation

Python a une bonne documentation généralement

Installation et tentatives

Pour installer une bibliothèque, une ligne de commande

pip install NOM

  • Dernière version compatible
  • Installe aussi les dépendances
  • Possibilité de préciser la version à installer

Application

Dans un notebook

  • installer requests
  • lire la documentation
  • récupérer une page
  • voir le type des objets manipulés
  • regarder le contenu récupéré
  • comment tester la présence d’élément dans la page

Chemins & fichiers

  • Important de se repérer sur l’ordinateur
  • Le dossier courant est .
  • Travailler en ligne de commande
  • Possibilité d’utiliser le module os pour créer des dossiers
  • Module pathlib pour manipuler des objets Path

Gérer du html

  • Parser du HTML c’est pas évident
  • Le problème est courant
  • Il doit donc exister une bibliothèque
  • Jetons un coup d’oeil sur BeautifulSoup

Bonus : parler des IDE

Où coder ?

  • JupyterLab
  • Visual Studio Code
  • Atom
  • Sublime
  • PyCharm
  • NetBeans
  • …

Linters et formatters

Améliorer la structure de son code

Et tester les types